EP0099784A1 - Electronic analogue circuit breaker tripping device for the protection against overintensities in an AC network - Google Patents

Electronic analogue circuit breaker tripping device for the protection against overintensities in an AC network Download PDF

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EP0099784A1
EP0099784A1 EP83401322A EP83401322A EP0099784A1 EP 0099784 A1 EP0099784 A1 EP 0099784A1 EP 83401322 A EP83401322 A EP 83401322A EP 83401322 A EP83401322 A EP 83401322A EP 0099784 A1 EP0099784 A1 EP 0099784A1
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EP
European Patent Office
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circuit
tripping
input
threshold
amplifier
Prior art date
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Application number
EP83401322A
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German (de)
French (fr)
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EP0099784B1 (en
Inventor
Pierre Demeyer
Philippe Duval
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Merlin Gerin SA
Original Assignee
Merlin Gerin SA
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/093—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current with timing means

Definitions

  • the object of the invention is to remedy the aforementioned drawbacks and to allow the production of a simple and inexpensive electronic trip device, the size of which is compatible with the reduced volume of low-caliber molded bolt circuit breakers.
  • the electronic trip device is characterized by the fact that the non-linear function generator is formed by an integrating analog operator ccm including a feedback capacitor C and two inputs in phase opposition, one of which collects at least one reference signal corresponding to a predetermined threshold voltage and the other of which receives the signal representative of the current to be monitored by means of a selector, the tripping time t of the timed tripping circuit being assimilated to the relation defined by the operator's integrated output signal, the parameters L and c respectively representing the time constant and the threshold voltage of the integrator, b the threshold voltage of the level detector arranged at the operator's output and has a proportionality coefficient adjusted by the selector.
  • the non-linear function generator is formed by an integrating analog operator ccm including a feedback capacitor C and two inputs in phase opposition, one of which collects at least one reference signal corresponding to a predetermined threshold voltage and the other of which receives the signal representative of the current to be monitored by means of a selector, the tripping time
  • the integrator's RC time constant can be adjusted by means of a knob for adjusting the value of the resistor or the capacitor. Each value of the time constant has a predetermined trigger curve.
  • the integrator is characterized by a first time constant which determines the first ramp of the curve.
  • the tension input is greater than the second threshold voltage, the new time constant less than the first generates the second ramp with short-delay protection.
  • the value of the second threshold voltage is adjustable to fix the short delay trigger threshold.
  • the analog operator of the timed tripping circuit is formed by a single integrating operational amplifier whose desired tripping curve depends on the value and the number of threshold voltages.
  • the structure of the trigger is thus simplified to a minimum of components.
  • FIG. 1 represents an analog electronic circuit 10 comprising an integrator 12 formed by an operational amplifier 14 whose capacitive feedback loop includes a capacitor C connected between the output and the phase shift input (input -) of the amplifier 14.
  • the phase-shift input circuit has a resistor R whose fixed or adjustable value determines the time constant RC of the integrator 12.
  • the phase-shift input (input -) and direct input (input +) of the amplifier 14 are driven respectively by two input voltages V R and V e , V R being the threshold voltage of the integrator 12.
  • the integrated output signal V S of the integrator 12 is delivered to a level detector 16 formed by an operational amplifier 18 with threshold voltage V.
  • the integrating amplifier 14 is blocked when the input voltage V e is less than the threshold voltage V R , and the capacitor C is then discharged.
  • the release of the amplifier 14 takes place if the voltage V is higher and the output voltage V S e has the threshold voltage V R and the output voltage V S e of the amplifier 14 reaches the threshold voltage V level detector 16 after a while .
  • the function obtained by the analog operator 10 of FIG. 1 is thus represented by the trigger curve B of FIG. 2 (in strong lines).
  • the shape of the curve B is very close to that of the desired curve A, and can advantageously constitute a tripping characteristic in reverse time of a static trigger for protection against overcurrents.
  • the trigger curve B shown in FIG. 2 corresponds to a predetermined value of the resistor R connected to the phase shift input of the operational amplifier 14.
  • the value of the time constant RC of the integrator 12 can be adjusted according to the cursor position. We then obtain a family of characteristics B triggering against overcurrent, and the choice of the curve is made by means of a potentiometer adjustment button.
  • Each position of the potentiometer cursor corresponds to a specific trigger curve.
  • the analog operator 20 is similar to that of FIG. 1, but the phase shift input of the operational amplifier 14 is controlled through resistors R 1 , R 2 by a first and a second threshold voltage V R1 and V R2 of distinct values.
  • a diode D is inserted between the resistor R 2 and the amplifier 14, the phase shift input being connected to the anode of the diode D.
  • the rest of the operator 20 is identical to that of FIG. 1.
  • the voltage V e applied to the direct input of the amplifier 14 is a function of the current 1 passing through the circuit breaker relative to the setting current.
  • FIG. 4 illustrates on a logarithmic scale the resulting tripping curve obtained by means of the analog operator 20. It is noted that the curve with two ramps comprises a part LR with long delay protection against overcurrents and a part CR with short delay protection against short circuits; the short delay tripping function is obtained after the short delay tripping threshold I s is exceeded by the current, that is to say when V e is greater than the threshold voltage VR2.
  • FIG. 5 shows an analog operator 30 similar to the operator 20 of FIG.
  • the resulting tripping curve then has three ramps, namely a first long delay tripping LR ramp (overcurrent protection) when the voltage V e is between the threshold voltages V R1 and VR2, a second intermediate ramp CR 2 of short-delay tripping (protection against short-circuits) when the voltage V e is between the threshold voltages V R2 and V R3 , and a third ramp CR 1 of short-delay tripping (protection against short- important circuits) when V e is greater than the threshold voltage V R3 .
  • the second intermediate ramp CR 2 is delimited by two threshold currents I S1 and I S2 with short delay of predetermined values.
  • FIG. 6 shows the block diagram of an electronic trip device 32 without auxiliary source for the control of a circuit breaker 34 for protecting lines R, S, T of a three-phase alternating network.
  • the intensity of the current flowing in each line R, S, T is controlled by a current transformer 36R, 36S, 36T, the secondary measurement winding of which is connected to a rectifier bridge 38R, 38S, 38T at full alternation.
  • the outputs of bridges 38R, 38S, 38T are connected in series and the total rectified signal is applied to a supply circuit AL and to a measurement resistor R M.
  • the measurement signal at the terminals of the resistor R M is delivered to a level detector associated with a shaping circuit 40 cooperating with a timed tripping circuit 42.
  • a threshold circuit and command 46 is controlled by the output signals of the two timed 42 and instantaneous 44 tripping circuits to cause the opening of the circuit breaker 34 when the line current exceeds a predetermined threshold.
  • the circuit timed tripping 42 can be embodied by any of the analog operators 10, 20, 30 described above respectively with reference to FIGS. 1, 3 and 5.
  • the instant tripping circuit 44 is generally provided for installations with low electrodynamic resistance.
  • the instantaneous tripping threshold is higher than the timed tripping threshold and is slightly lower than the maximum electrodynamic withstand current of the circuit breaker.
  • FIG. 7 shows an embodiment of the static trip device 32 with its own current according to FIG. 6, the timed tripping circuit 42 used being for example of the analog operator type 20 with two threshold voltages V R1 and V R2 , illustrated in FIGS. 3 and 4.
  • the circuit 40 connected to the terminals of the measurement resistor R M comprises a differential amplifier A 1 associated with resistors R 01 , R 02 , R 4 and R 5 .
  • the resistor R 02 is connected to the direct input (+) and to one of the terminals of the measurement resistor R M connected to the negative pole of the supply AL by a diode D 1 .
  • the resistor R 4 is connected between the direct input of the amplifier A 1 and the negative pole of the power supply AL, while the resistor R 01 is connected between the phase shift input (-) and the other terminal of the measurement resistance R M.
  • the feedback resistance R 5 is connected between the output of the amplifier A 1 and the phase shift input.
  • the output of the differential amplifier A is connected on the one hand to the instantaneous tripping circuit 44 formed by a resistive bridge R 6 -R 7 at midpoint connected to a diode D 4 , and on the other hand to a switching circuit shaped comprising a peak detector 50.
  • the latter is equipped with an operational amplifier A 3 whose phase shift input (-) is connected to the negative pole of the supply AL via a resistor R 20 in parallel on a series circuit with resistance R 21 and capacitor C 1 -
  • a Zener diode Z 3 is in parallel on the capacitor C 1 and the output of amplifier A 3 is connected through a diode D 3 to the direct input (+) of the integrating amplifier 14 of the timed tripping circuit 42.
  • the direct input (+) of amplifier A 3 is in connection with a resistive selector 52, for example with resistors R 12 -R 11 - R 10 - R 9 or with a potentiometer connected between the negative pole of the power supply and the output of the differential amplifier A 1 .
  • the resistive selector 52 ensures the adjustment of the voltage range V for the long delay and short delay functions of the timed tripping circuit 42 by adjusting the proportionality coefficient a appearing in the relation
  • the phase shift input (-) of the integrating amplifier 14 with feedback capacitor C of the timed tripping circuit 42 is connected by a resistor R19 to a resistor divider R 17 - R18, connected in parallel across the terminals of a Zener diode Z 2 of the AL supply.
  • the voltage across the resistor R 18 constitutes the first threshold voltage V R1 of the integrating amplifier 14 as described with reference to FIG. 3.
  • a diode D 2 is connected by its anode to the phase-shift input of the amplifier 14 and by its cathode to a device 54 for adjusting the short delay tripping threshold I S of circuit 42 fixed by the second threshold voltage V R2 .
  • the adjustment device 54 formed by a switch 2 resistors R 13 - R 14 - R 15 and R 16 or by a potentiometer is connected in parallel to the terminals of the Zener diode Z 2 and allows the modification of the time constant of l integrating amplifier 14.
  • the output of the integrating amplifier 14 is connected through a diode D5 to the direct input of the amplifier 18 of the level detector 16, the other input (-) being connected to the Zener diode Z 2 to fix the voltage threshold V o at the output of the amplifier 14.
  • the diode D 4 of the instantaneous trip circuit 44 is also connected to the direct input (+) of the amplifier 18.
  • the output of the latter can control the ignition of a thyristor Q 2 connected in series with the trip coil 56 of the circuit breaker 34, the coil 56 and thyristor Q 2 assembly being connected to the positive and negative poles of the supply AL with its own current.
  • the timed tripping circuit 42 is released when an overload or short circuit current occurs in one of the lines R, S, T of the network to be protected. If the short-circuit is very large, the instantaneous tripping circuit 44 reacts before the timed tripping circuit 42 and causes the thyristor Q 2 to be immediately started by means of the level detector 16.
  • the timed trip circuit 42 intervenes when the intensity of the fault current is below the instantaneous trip threshold.
  • the voltage V applied to the input (+) of the integrating amplifier 14 depends on the intensity of the current to be monitored and on the proportionality factor "a" determined by the prior setting of the resistive selector 52. For low overloads of which l intensity is lower than the short-delay tripping threshold I S (fig. 4), the voltage value V is between the threshold voltages V R1 and V R2 of the amplifier 14.
  • the time constant R 19 - C of the integrator then generates a long delay LR trigger curve.
  • the voltage V e is greater than the second threshold voltage V R2 adjusted by the commutative t eur resistors R13 to R16. This results in a modification of the time constant of the integrator generating a tripping curve CR with short delay.
  • the thyristor Q 2 is made conductive after a time t when the output voltage V5 delivered by the integrating amplifier 14 reaches the threshold voltage V o of the detector level 16.
  • the dual function of the delayed trigger circuit 42 with short delay or long delay is obtained with a single integrating amplifier 14.
  • the structure of the electronic trigger 32 is thus simplified to a minimum of components and has a reduced bulk, compatible with the volume of low voltage circuit breakers with molded casing of ratings between 250 A and 1000 A.

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  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
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Abstract

Le déclencheur électronique analogique comporte un circuit de déclenchement temporisé (42) formé par un générateur de fonction non linéaire susceptible d'élaborer par approximation la caractéristique de déclenchement du disjoncteur. Il comporte un amplificateur intégrateur (14) comprenant un condensateur C de contre réaction et deux entrées en opposition de phase. L'une des entrées est soumise à deux tensions de seuil VR1, VR2 déterminant le mode de fonctionnement à long retard ou à court retard du déclencheur. La deuxième tension de seuil VR2 est ajustée par un commutateur résistif (54) qui fixe le seuil de déclenchement à court-retard. Application: disjoncteurs pour réseau à courant alternatif.The analog electronic trip device comprises a timed trip circuit (42) formed by a non-linear function generator capable of developing by approximation the trip characteristic of the circuit breaker. It includes an integrating amplifier (14) comprising a feedback capacitor C and two inputs in phase opposition. One of the inputs is subjected to two threshold voltages VR1, VR2 determining the long delay or short delay operating mode of the trip unit. The second threshold voltage VR2 is adjusted by a resistive switch (54) which sets the short delay trigger threshold. Application: circuit breakers for alternating current networks.

Description

L'invention est relative à un déclencheur électronique associé à un disjoncteur de protection d'un réseau à courant alternatif, comprenant :

  • - un capteur de courant pour mesurer l'intensité du courant circulant dans chaque ligne R,S,T du réseau,
  • - un circuit de déclenchement temporisé destiné à contrôler le signal représentatif du courant délivré par le capteur, et comportant un générateur de fonction non linéaire susceptible d'élaborer par approximation la caractéristique de déclenchement à temps inverse du disjoncteur,
  • - un détecteur de niveau délivrant un ordre de commande à un organe de commutation lorsque le signal de sortie du circuit de déclenchement temporisé dépasse un seuil prédéterminé en réponse à une augmentation excessive du courant de ligne, "
  • - et une bobine de déclenchement dont l'excitation est pilotée par l'organe de commutation pour provoquer l'ouverture des contacts du disjoncteur.
The invention relates to an electronic trip device associated with a circuit breaker for protecting an alternating current network, comprising:
  • - a current sensor to measure the intensity of the current flowing in each line R, S, T of the network,
  • a timed tripping circuit intended to control the signal representative of the current delivered by the sensor, and comprising a non-linear function generator capable of developing by approximation the tripping characteristic of inverse time of the circuit breaker,
  • - a level detector delivering a control command to a switching device when the output signal of the timed tripping circuit exceeds a predetermined threshold in response to an excessive increase in the line current, "
  • - And a trip coil whose excitation is controlled by the switching device to cause the opening of the contacts of the circuit breaker.

Certains générateurs de fonction non linéaire permettent d'obtenir une caractéristique de déclenchement idéale I2t = k, mais nécessitent néanmoins un circuit électronique compliqué comprenant un circuit élévateur au carré du signal représentatif du courant à surveiller, et un circuit additionnel intégrateur connecté à un détecteur de niveau. Un amplificateur opérationnel est nécessaire pour chaque fonction, et la complexité de ce montage est particulièrement onéreux pour des disjoncteurs de bas calibres.Certain non-linear function generators make it possible to obtain an ideal tripping characteristic I 2 t = k, but nevertheless require a complicated electronic circuit comprising a booster circuit squared of the signal representative of the current to be monitored, and an additional integrating circuit connected to a level detector. An operational amplifier is necessary for each function, and the complexity of this assembly is particularly expensive for low-caliber circuit breakers.

L'invention a pour but de remédier aux inconvénients précités et de permettre la réalisation d'un déclencheur électronique simple et bon marché, dont l'encombrement est compatible avec le volume réduit des disjoncteurs à boltiers moulés de bas calibres.The object of the invention is to remedy the aforementioned drawbacks and to allow the production of a simple and inexpensive electronic trip device, the size of which is compatible with the reduced volume of low-caliber molded bolt circuit breakers.

Le déclencheur électronique est caractérisé par le fait que le générateur de fonction non linéaire est formé par un opérateur analogique intégrateur ccmprenant un condensateur C de contre réaction et deux entrées en opposition de phase dont l'une recueille au moins un signal de référence correspondant à une tension de seuil prédéterminée et dont l'autre reçoit le signal représentatif du courant à surveiller par l'intermédiaire d'un sélecteur, le temps de déclenchement t du circuit de déclenchement temporisé étant assimilé à la relation

Figure imgb0001
définie par le signal de sortie intégré de l'opérateur, les paramètres L et c représentant respectivement la constante de temps et la tension de seuil de l'intégrateur, b la tension de seuil du détecteur de niveau agencé à la sortie de l'opérateur et a un coefficient de proportionnalité ajusté par le sélecteur.The electronic trip device is characterized by the fact that the non-linear function generator is formed by an integrating analog operator ccm including a feedback capacitor C and two inputs in phase opposition, one of which collects at least one reference signal corresponding to a predetermined threshold voltage and the other of which receives the signal representative of the current to be monitored by means of a selector, the tripping time t of the timed tripping circuit being assimilated to the relation
Figure imgb0001
 defined by the operator's integrated output signal, the parameters L and c respectively representing the time constant and the threshold voltage of the integrator, b the threshold voltage of the level detector arranged at the operator's output and has a proportionality coefficient adjusted by the selector.

L'allure de la courbe de déclenchement obtenue par l'intermédiaire de l'opérateur analogique intégrateur associé à une seule tension de seuil, est voisine de la courbe idéale 12t = k. La constante de temps RC de l'intégrateur est ajustable au moyen d'un bouton de réglage de la valeur de la résistance ou du condensateur. A chaque valeur de la constante de temps correspond une courbe de déclenchement prédéterminée.The shape of the trigger curve obtained via the integrating analog operator associated with a single threshold voltage, is close to the ideal curve 1 2 t = k. The integrator's RC time constant can be adjusted by means of a knob for adjusting the value of the resistor or the capacitor. Each value of the time constant has a predetermined trigger curve.

En appliquant deux tensions de seuil à l'entrée déphaseuse de l'opérateur intégrateur, il est possible d'obtenir une courbe de déclenchement particulière comprenant une première rampe à protection long retard contre les surintensités, et une deuxième rampe à protection court retard contre les courts-circuits. Le choix du déclenchement résulte de la valeur de la deuxième tension de seuil et de la tension d'entrée proportionnelle au courant à surveiller. Si cette tension d'entrée est comprise entre les valeurs de référence des deux tensions de seuil, l'intégrateur est caractérisé par une première constante de temps qui détermine la première rampe de la courbe. Lorsque la tension d'entrée est supérieure à la deuxième tension de seuil, la nouvelle constante de temps inférieure à la première engendre la deuxième rampe à protection court-retard. La valeur de la deuxième tension de seuil est ajustable pour fixer le seuil de déclenchement à court retard.By applying two threshold voltages to the phase shift input of the integrating operator, it is possible to obtain a specific tripping curve comprising a first ramp with long delay protection against overcurrents, and a second ramp with short delay protection against short circuits. The choice of triggering results from the value of the second threshold voltage and from the input voltage proportional to the current to be monitored. If this input voltage is between the reference values of the two threshold voltages, the integrator is characterized by a first time constant which determines the first ramp of the curve. When the tension input is greater than the second threshold voltage, the new time constant less than the first generates the second ramp with short-delay protection. The value of the second threshold voltage is adjustable to fix the short delay trigger threshold.

Il est possible d'obtenir une courbe de déclenchement à trois rampes grâce à un opérateur intégrateur à trois tensions de seuil prédéterminées.It is possible to obtain a tripping curve with three ramps using an integrator operator with three predetermined threshold voltages.

On remarque que l'opérateur analogique du circuit de déclenchement temporisé est formé par un seul amplificateur opérationnel intégrateur dont la courbe de déclenchement souhaitée dépend de la valeur et du nombre de tensions de seuil. La structure du déclencheur est ainsi simplifiée à un minimum de composants.It is noted that the analog operator of the timed tripping circuit is formed by a single integrating operational amplifier whose desired tripping curve depends on the value and the number of threshold voltages. The structure of the trigger is thus simplified to a minimum of components.

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de l'exposé qui va suivre de différents modes de mise en oeuvre de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés dans lesquels :

  • la figure 1 représente le schéma d'un opérateur analogique intégrateur associé à un circuit à seuil pour constituer un déclencheur temporisé selon l'invention;
  • la figure 2 montre deux caractéristiques de déclenchement à échelle linéaire du temps de déclenchement en fonction du courant à surveiller rapporté au courant de réglage, la courbe A (en pointillé) étant la caractéristique idéale de la forme 12t = k, et B (en traitsforts) la caractéristique obtenue au moyen de l'opérateur selon la fig. 1;
  • la figure 3 est une variante de la fig. 1 représentant un opérateur à deux tensions de seuil;
  • la figure 4 montre à échelle logarithmique la caractéristique de déclenchement délivrée par l'opérateur selon la fig.3;
  • la figure 5 est une autre variante de la fig. 1;
  • la figure 6 montre le schéma synoptique d'un déclencheur électronique incorporant un circuit de déclenchement temporisé selon l'invention;
  • la figure 7 est le schéma détaillé du déclencheur selon la fig. 6, l'opérateur du circuit déclencheur temporisé étant du type illustré à la fig. 3.
Other advantages and characteristics will emerge more clearly from the description which follows of different embodiments of the invention given by way of nonlimiting examples and represented in the appended drawings in which:
  • FIG. 1 represents the diagram of an integrating analog operator associated with a threshold circuit to constitute a timed trip device according to the invention;
  • FIG. 2 shows two tripping characteristics on a linear scale of the tripping time as a function of the current to be monitored relative to the setting current, the curve A (dotted line) being the ideal characteristic of the form 12t = k, and B (in strong lines) ) the characteristic obtained by means of the operator according to fig. 1;
  • FIG. 3 is a variant of FIG. 1 representing an operator with two threshold voltages;
  • Figure 4 shows on a logarithmic scale the trigger characteristic delivered by the operator according to fig.3;
  • FIG. 5 is another variant of FIG. 1;
  • FIG. 6 shows the block diagram of an electronic trip device incorporating a timed trip circuit according to the invention;
  • FIG. 7 is the detailed diagram of the trigger according to FIG. 6, the operator of the timed trip circuit being of the type illustrated in FIG. 3.

La figure 1 représente un circuit électronique analogique 10 comprenant un intégrateur 12 formé par un amplificateur opérationnel 14 dont la boucle de contre réaction capacitive comporte un condensateur C connecté entre la sortie et l'entrée déphaseuse (entrée -) de l'amplificateur 14. Le circuit de l'entrée déphaseuse est doté d'une résistance R dont la valeur fixe ou réglable détermine la constante de temps RC de l'intégrateur 12. L'entrée déphaseuse (entrée -) et l'entrée directe (entrée +) de l'amplificateur 14 sont pilotées respectivement par deux tensions d'entrées VR et Ve, VR étant la tension de seuil de l'intégrateur 12. Le signal intégré VS de sortie de l'intégrateur 12 est délivré à un détecteur de niveau 16 formé par un amplificateur opérationnel 18 à tension de seuil V . L'amplificateur intégrateur 14 est bloqué lorsque la tension d'entrée Ve est inférieure à la.tension de seuil VR, et la capacité C est alors déchargée. Le déblocage de l'amplificateur 14 s'opère si la tension V est supérieure et la tension de sortie VS e a la tension de seuil VR et la tension de sortie VS e de l'amplificateur 14 atteint la tension de seuil V du détecteur de niveau 16 au bout d'un temps

Figure imgb0002
.FIG. 1 represents an analog electronic circuit 10 comprising an integrator 12 formed by an operational amplifier 14 whose capacitive feedback loop includes a capacitor C connected between the output and the phase shift input (input -) of the amplifier 14. The phase-shift input circuit has a resistor R whose fixed or adjustable value determines the time constant RC of the integrator 12. The phase-shift input (input -) and direct input (input +) of the amplifier 14 are driven respectively by two input voltages V R and V e , V R being the threshold voltage of the integrator 12. The integrated output signal V S of the integrator 12 is delivered to a level detector 16 formed by an operational amplifier 18 with threshold voltage V. The integrating amplifier 14 is blocked when the input voltage V e is less than the threshold voltage V R , and the capacitor C is then discharged. The release of the amplifier 14 takes place if the voltage V is higher and the output voltage V S e has the threshold voltage V R and the output voltage V S e of the amplifier 14 reaches the threshold voltage V level detector 16 after a while
Figure imgb0002
 .

L'allure de la courbe de déclenchement souhaitée pour la protection contre les surintensités est généralement définie par la relation I2t = k dans laquelle k est une constante, t le temps de déclenchement du déclencheur, et 1 la valeur du courant traversant le disjoncteur rapporté au courant de réglage. Cette fonction non linéaire à temps inverse est représentée à échelle linéaire par la courbe A en pointillé de la fig. 2. Un calcul par approximations permet d'assimiler la fonction idéale 12t = k à une fonction équivalente définie par la relation

Figure imgb0003
. Cette fonction équivalente s'identifie avec la relational
Figure imgb0004
 déterminée par l'opérateur analogique 10 de la fig. 1, lorsque l'amplificateur intégrateur 12 est débloqué :

  • - t est le temps de déclenchement,
  • - L représente la constante de temps RC de l'intégrateur'12,
  • - b représente la tension de seuil Vo du détecteur de niveau 18 agencé à la sortie de l'intégrateur 12,
  • - c représente la tension de seuil VR de l'intégrateur 12,
  • - al représente la tension d'entrée Ve de l'intégrateur 12, a étant le coefficient de proportionnalité entre la tension Ve et le courant traversant le disjoncteur rapporté au courant de réglage.
The shape of the desired tripping curve for overcurrent protection is generally defined by the relationship I 2 t = k in which k is a constant, t the tripping time of the trip unit, and 1 the value of the current flowing through the circuit breaker related to the setting current. This nonlinear function in inverse time is represented on a linear scale by the dotted curve A of FIG. 2. A calculation by approximations allows to assimilate the ideal function 1 2 t = k to an equivalent function defined by the relation
Figure imgb0003
 . This equivalent function identifies with the relational
Figure imgb0004
 determined by the analog operator 10 of FIG. 1, when the integrating amplifier 12 is released:
  • - t is the tripping time,
  • - L represents the time constant RC of the integrator '12 ,
  • b represents the threshold voltage V o of the level detector 18 arranged at the output of the integrator 12,
  • c represents the threshold voltage V R of the integrator 12,
  • - Al represents the input voltage V e of the integrator 12, a being the coefficient of proportionality between the voltage V e and the current passing through the circuit breaker relative to the setting current.

La fonction obtenue par l'opérateur analogique 10 de la figure 1 est ainsi représentée par la courbe B de déclenchement de la fig. 2 (en traits forts). L'allure de la courbe B est très voisine de celle de la courbe souhaitée A, et peut constituer avantageusement une caractéristique de déclenchement à temps inverse d'un déclencheur statique pour la protection contre les surintensités.The function obtained by the analog operator 10 of FIG. 1 is thus represented by the trigger curve B of FIG. 2 (in strong lines). The shape of the curve B is very close to that of the desired curve A, and can advantageously constitute a tripping characteristic in reverse time of a static trigger for protection against overcurrents.

La courbe B de déclenchement représentée sur la fig. 2 correspond à une valeur prédéterminée de la résistance R connectée à l'entrée déphaseuse de l'amplificateur opérationnel 14. En remplaçant la résistance R par un potentiomètre, on peut ajuster la valeur de la constante de temps RC de l'intégrateur 12 selon la position du curseur. On obtient alors une famille de caractéristiques B de déclenchement contre les surintensité, et le choix de la courbe s'opère au moyen d'un bouton de réglage du potentiomètre.The trigger curve B shown in FIG. 2 corresponds to a predetermined value of the resistor R connected to the phase shift input of the operational amplifier 14. By replacing the resistor R with a potentiometer, the value of the time constant RC of the integrator 12 can be adjusted according to the cursor position. We then obtain a family of characteristics B triggering against overcurrent, and the choice of the curve is made by means of a potentiometer adjustment button.

A chaque position du curseur du potentiomètre correspond une courbe de déclenchement particulière.Each position of the potentiometer cursor corresponds to a specific trigger curve.

Sur la figure 3, l'opérateur analogique 20 est similaire à celui de la fig. 1, mais l'entrée déphaseuse de l'amplificateur opérationnel 14 est pilotée à travers des résistances R1, R2 par une première et une deuxième tension de seuil VR1 et VR2 de valeurs distinctes. Une diode D est insérée entre la résistance R2 et l'amplificateur 14, l'entrée déphaseuse étant reliée à l'anode de la diode D. Le reste de l'opérateur 20 est identique à celui de la fig. 1. La tension Ve appliquée à l'entrée directe de l'amplificateur 14 est fonction du courant 1 traversant le disjoncteur rapporté au courant de réglage.In FIG. 3, the analog operator 20 is similar to that of FIG. 1, but the phase shift input of the operational amplifier 14 is controlled through resistors R 1 , R 2 by a first and a second threshold voltage V R1 and V R2 of distinct values. A diode D is inserted between the resistor R 2 and the amplifier 14, the phase shift input being connected to the anode of the diode D. The rest of the operator 20 is identical to that of FIG. 1. The voltage V e applied to the direct input of the amplifier 14 is a function of the current 1 passing through the circuit breaker relative to the setting current.

Le fonctionnement de l'opérateur analogique 20 selon la figure 3 est le suivant :

  • Lorsque la valeur de la tension d'entrée Ve appliquée à l'entrée directe de l'amplificateur opérationnel 14 est comprise entre les valeurs de référence des deux tensions de seuil VR1 et VR2, le fonctionnement de l'opérateur 20 est identique à celui de l'opérateur 10 de la fig. 1. La constante de temps R1C de l'intégrateur engendre une courbe de déclenchement B illustrée à la fig. 2.
The operation of the analog operator 20 according to FIG. 3 is as follows:
  • When the value of the input voltage V e applied to the direct input of the operational amplifier 14 is between the reference values of the two threshold voltages V R1 and V R2 , the operation of the operator 20 is identical to that of the operator 10 of FIG. 1. The time constant R 1 C of the integrator generates a tripping curve B illustrated in fig. 2.

Lorsque la tension d'entrée V est supérieure à la deuxième tension de seuil VR2 de l'amplificateur 14, la constante de temps R2C de l'intégrateur est modifiée et on obtient une autre courbe de déclenchement caractérisée par un seuil de déclenchement plus élevé que le premier. La figure 4 illustre à échelle logarithmique la courbe de déclenchement résultante obtenue au moyen de l'opérateur analogique 20. On remarque que la courbe à deux rampes comprend une partie LR à protection long retard contre les surintensités et une partie CR à protecticn court retard contre les courts-circuits; la fonction de déclenchement à court retard est obtenue après dépassement par le courant du seuil Is de déclenchement court retard, c'est-à-dire lorsque Ve est supérieure à la tension de seuil VR2. La figure 5 montre un opérateur analogique 30 similaire à l'opérateur 20 de la fig. 3, mais comprenant en plus un circuit de référence supplémentaire dans lequel une troisième tension VR3 est appliquée à travers une résistance R3 et une diode D à l'entrée déphaseuse de l'amplificateur 14 intégrateur. La courbe de déclenchement résultante présente alors trois rampes, à savoir une première rampe LR de déclenchement à long retard (protection contre les surintensités) lorsque la tension Ve est comprise entre les tensions de seuil VR1 et VR2, une deuxième rampe intermédiaire CR2 de déclenchement à court-retard (protection contre les courts-circuits) lorsque la tension Ve est comprise entre les tensions de seuil VR2 et VR3, et une troisième rampe CR1 de déclenchement à court-retard (protection contre les courts-circuits importants) quand Ve est supérieure à la tension de seuil VR3. La deuxième rampe CR2 intermédiaire est délimitée par deux courants de seuil IS1 et IS2 à court retard de valeurs prédéterminées.When the input voltage V is greater than the second threshold voltage V R2 of the amplifier 14, the time constant R 2 C of the integrator is modified and another trigger curve is obtained, characterized by a trigger threshold higher than the first. FIG. 4 illustrates on a logarithmic scale the resulting tripping curve obtained by means of the analog operator 20. It is noted that the curve with two ramps comprises a part LR with long delay protection against overcurrents and a part CR with short delay protection against short circuits; the short delay tripping function is obtained after the short delay tripping threshold I s is exceeded by the current, that is to say when V e is greater than the threshold voltage VR2. FIG. 5 shows an analog operator 30 similar to the operator 20 of FIG. 3, but further comprising an additional reference circuit in which a third voltage V R3 is applied through a resistor R 3 and a diode D to the phase-shifting input of the integrator amplifier 14. The resulting tripping curve then has three ramps, namely a first long delay tripping LR ramp (overcurrent protection) when the voltage V e is between the threshold voltages V R1 and VR2, a second intermediate ramp CR 2 of short-delay tripping (protection against short-circuits) when the voltage V e is between the threshold voltages V R2 and V R3 , and a third ramp CR 1 of short-delay tripping (protection against short- important circuits) when V e is greater than the threshold voltage V R3 . The second intermediate ramp CR 2 is delimited by two threshold currents I S1 and I S2 with short delay of predetermined values.

La figure 6 montre le schéma synoptique d'un déclencheur électronique 32 sans source auxiliaire pour la commande d'un disjoncteur 34 de protection des lignes R,S,T d'un réseau alternatif triphasé. L'intensité du courant circulant dans chaque ligne R,S,T est contrôlée par un transformateur de courant 36R, 36S, 36T dont l'enroulement secondaire de mesure est connecté à un pont redresseur 38R, 38S, 38T à double alternance. Les sorties des ponts 38R, 38S, 38T sont mises en série et le signal redressé total est appliqué à un circuit d'alimentation AL et à une résistance de mesure RM. Le signal de mesure aux bornes de la résistance RM est délivré à un détecteur de niveau associé à un circuit de mise en forme 40 coopérant avec un circuit de déclenchement temporisé 42.et un circuit de déclenchement instantané 44. Un circuit à seuil et de commande 46 est piloté par les signaux de sortie des deux circuits de déclenchement temporisé 42 et instantané 44 pour provoquer l'ouverture du disjoncteur 34 lorsque le courant de ligne dépasse un seuil prédéterminé. Le circuit de déclenchement temporisé 42 peut être matérialisé par l'un quelconque des opérateurs analogiques 10,20, 30 décrits précédemment respectivement en référence aux figures 1, 3 et 5. Le circuit de déclenchement instantané 44 est généralement prévu pour des installations à faible tenue électrodynamique. Le seuil de déclenchement instantané est supérieur au seuil de déclenchement temporisé et est légèrement inférieur au courant maximum de tenue électrodynamique du disjoncteur.FIG. 6 shows the block diagram of an electronic trip device 32 without auxiliary source for the control of a circuit breaker 34 for protecting lines R, S, T of a three-phase alternating network. The intensity of the current flowing in each line R, S, T is controlled by a current transformer 36R, 36S, 36T, the secondary measurement winding of which is connected to a rectifier bridge 38R, 38S, 38T at full alternation. The outputs of bridges 38R, 38S, 38T are connected in series and the total rectified signal is applied to a supply circuit AL and to a measurement resistor R M. The measurement signal at the terminals of the resistor R M is delivered to a level detector associated with a shaping circuit 40 cooperating with a timed tripping circuit 42. And an instantaneous tripping circuit 44. A threshold circuit and command 46 is controlled by the output signals of the two timed 42 and instantaneous 44 tripping circuits to cause the opening of the circuit breaker 34 when the line current exceeds a predetermined threshold. The circuit timed tripping 42 can be embodied by any of the analog operators 10, 20, 30 described above respectively with reference to FIGS. 1, 3 and 5. The instant tripping circuit 44 is generally provided for installations with low electrodynamic resistance. The instantaneous tripping threshold is higher than the timed tripping threshold and is slightly lower than the maximum electrodynamic withstand current of the circuit breaker.

La figure 7 représente un mode de réalisation du déclencheur 32 statique à propre courant selon la fig. 6, le circuit de déclenchement temporisé 42 utilisé étant par exemple du type à opérateur analogique 20 à deux tensions de seuil V R1 et V R2, illustré aux figures 3 et 4. Le circuit 40 relié aux bornes de la résistance de mesure RM comporte un amplificateur différentiel A1 associé à des résistances R01, R02, R4 et R5. La résistance R02 est connectée à l'entrée directe (+) et à l'une des bornes de la résistance de mesure RM reliée au pôle négatif de l'alimentation AL par une diode D1. La résistance R4 est branchée entre l'entrée directe de l'amplificateur A1 et le pôle négatif de l'alimentation AL, tandis que la résistance R01 est reliée entre l'entrée déphaseuse (-) et l'autre borne de la résistance de mesure RM. La résistance R5 de contre réaction est connectée entre la sortie de l'amplificateur A1 et l'entrée déphaseuse.FIG. 7 shows an embodiment of the static trip device 32 with its own current according to FIG. 6, the timed tripping circuit 42 used being for example of the analog operator type 20 with two threshold voltages V R1 and V R2 , illustrated in FIGS. 3 and 4. The circuit 40 connected to the terminals of the measurement resistor R M comprises a differential amplifier A 1 associated with resistors R 01 , R 02 , R 4 and R 5 . The resistor R 02 is connected to the direct input (+) and to one of the terminals of the measurement resistor R M connected to the negative pole of the supply AL by a diode D 1 . The resistor R 4 is connected between the direct input of the amplifier A 1 and the negative pole of the power supply AL, while the resistor R 01 is connected between the phase shift input (-) and the other terminal of the measurement resistance R M. The feedback resistance R 5 is connected between the output of the amplifier A 1 and the phase shift input.

La sortie de l'amplificateur différentiel A est branchée d'une part au circuit de déclenchement instantané 44 formé par un pont résistif R6-R7 à point milieu relié à une diode D4, et d'autre part à un circuit de mise en forme comprenant un détecteur de crête 50. Ce dernier est équipé d'un amplificateur opérationnel A3 dont l'entrée déphaseuse (-) est connectée au pôle négatif de l'alimentation AL par l'intermédiaire d'une résistance R20 enparallèle sur un circuit série à résistance R21 et condensateur C1-Une diode Zener Z3 est en parallèle sur le condensateur C1 et la sortie de l'amplificateur A3 est reliée à travers une diode D3 à l'entrée directe (+) de l'amplificateur intégrateur 14 du circuit de déclenchement temporisé 42. L'entrée directe (+) de l'amplificateur A3 est en liaison avec un sélecteur 52 résistif, par exemple à résistances R12-R11 - R10 - R9 ou à potentiomètre branché entre le pôle négatif de l'alimentation et la sortie de l'amplificateur différentiel A1. Le sélecteur résistif 52 assure le réglage de la plage de la tension V pour les fonctions long retard et court retard du circuit de déclenchement temporisé 42 grâce à l'ajustement du coefficient de proportionalité a figurant dans la relation

Figure imgb0005
The output of the differential amplifier A is connected on the one hand to the instantaneous tripping circuit 44 formed by a resistive bridge R 6 -R 7 at midpoint connected to a diode D 4 , and on the other hand to a switching circuit shaped comprising a peak detector 50. The latter is equipped with an operational amplifier A 3 whose phase shift input (-) is connected to the negative pole of the supply AL via a resistor R 20 in parallel on a series circuit with resistance R 21 and capacitor C 1 - A Zener diode Z 3 is in parallel on the capacitor C 1 and the output of amplifier A 3 is connected through a diode D 3 to the direct input (+) of the integrating amplifier 14 of the timed tripping circuit 42. The direct input (+) of amplifier A 3 is in connection with a resistive selector 52, for example with resistors R 12 -R 11 - R 10 - R 9 or with a potentiometer connected between the negative pole of the power supply and the output of the differential amplifier A 1 . The resistive selector 52 ensures the adjustment of the voltage range V for the long delay and short delay functions of the timed tripping circuit 42 by adjusting the proportionality coefficient a appearing in the relation
Figure imgb0005

L'entrée déphaseuse (-) de l'amplificateur intégrateur 14 à condensateur C de contre-réaction du circuit de déclenchement temporisé 42 est connecté par une résistance R19 à un diviseur à résistances R17 - R18, branché en parallèle aux bornes d'une diode Zener Z2 de l'alimentation AL. La tension aux bornes de la résistance R18 constitue la première tension de seuil VR1 de l'amplificateur intégrateur 14 tel que décrit en référence à la figure 3. Une diode D2 est reliée par son anode à l'entrée déphaseuse de l'amplificateur 14 et par sa cathode à un dispositif d'ajustage 54 du seuil de déclenchement à court retard IS du circuit 42 fixé par la deuxième tension de seuil VR2. Le dispositif d'ajustage 54 formé par un commutateur 2 résistances R 13 - R 14 - R 15 et R 16 ou par un potentiomètre est branché en parallèle aux bornes de la diode Zener Z2 et permet la modification de la constante de temps de l'amplificateur intégrateur 14.The phase shift input (-) of the integrating amplifier 14 with feedback capacitor C of the timed tripping circuit 42 is connected by a resistor R19 to a resistor divider R 17 - R18, connected in parallel across the terminals of a Zener diode Z 2 of the AL supply. The voltage across the resistor R 18 constitutes the first threshold voltage V R1 of the integrating amplifier 14 as described with reference to FIG. 3. A diode D 2 is connected by its anode to the phase-shift input of the amplifier 14 and by its cathode to a device 54 for adjusting the short delay tripping threshold I S of circuit 42 fixed by the second threshold voltage V R2 . The adjustment device 54 formed by a switch 2 resistors R 13 - R 14 - R 15 and R 16 or by a potentiometer is connected in parallel to the terminals of the Zener diode Z 2 and allows the modification of the time constant of l integrating amplifier 14.

La sortie de l'amplificateur intégrateur 14 est connecté à travers une diode D5 à l'entrée directe de l'amplificateur 18 du détecteur de niveau 16, l'autre entrée (-) étant reliée à la diode Zener Z2 pour fixer la tension de seuil Vo à la sortie de l'amplificateur 14. La diode D4 du circuit de déclenchement instantané 44 est également branchée a l'entrée directe (+) de l'amplificateur 18. La sortie de ce dernier peut commander l'amorçage d'un thyristor Q2 relié en série avec la bobine de déclenchement 56 du disjoncteur 34, l'ensemble bobine 56, et thyristor Q2 étant connecté aux pôles positif et négatif de l'alimentation AL à propre courant.The output of the integrating amplifier 14 is connected through a diode D5 to the direct input of the amplifier 18 of the level detector 16, the other input (-) being connected to the Zener diode Z 2 to fix the voltage threshold V o at the output of the amplifier 14. The diode D 4 of the instantaneous trip circuit 44 is also connected to the direct input (+) of the amplifier 18. The output of the latter can control the ignition of a thyristor Q 2 connected in series with the trip coil 56 of the circuit breaker 34, the coil 56 and thyristor Q 2 assembly being connected to the positive and negative poles of the supply AL with its own current.

Le fonctionnement du déclencheur électronique 32 selon la figure 7 est le suivant :

  • En régime nominal, la tension aux bornes de la résistance de mesure Rm est insuffisante pour débloquer le circuit de déclenchement temporisé 42, le circuit à déclenchement instantané 44 et le détecteur de niveau 16. Le thyristor se trouve dans l'état non conducteur, et la bobine 56 de déclenchement n'est pas alimentée.
The operation of the electronic trip device 32 according to FIG. 7 is as follows:
  • In nominal mode, the voltage at the terminals of the measurement resistor R m is insufficient to release the timed tripping circuit 42, the instantaneous tripping circuit 44 and the level detector 16. The thyristor is in the non-conducting state, and the trigger coil 56 is not supplied.

Le déblocage du circuit de déclenchement temporisé 42 s'effectue lors de l'apparition d'un courant de surcharge ou de court circuit dans l'une des lignes R,S,T du réseau à protéger. Si le court-circuit est très important, le circuit de déclenchement instantané 44 réagit avant le circuit de déclenchement temporisé 42 et provoque l'amorçage immédiat du thyristor Q2 par l'intermédiaire du détecteur de niveau 16.The timed tripping circuit 42 is released when an overload or short circuit current occurs in one of the lines R, S, T of the network to be protected. If the short-circuit is very large, the instantaneous tripping circuit 44 reacts before the timed tripping circuit 42 and causes the thyristor Q 2 to be immediately started by means of the level detector 16.

Le circuit de déclenchement 42 temporisé intervient lorsque l'intensité du courant de défaut est inférieure au seuil de déclenchement instantané. La tension V appliquée à l'entrée (+) de l'amplificateur intégrateur 14 dépend de l'intensité du courant à surveiller et du facteur de proportionalité "a" déterminé par le réglage préalable du sélecteur résistif 52. Pour des surcharges faibles dont l'intensité est inférieure au seuil IS de déclenchement à court retard (fig. 4), la valeur de tension V se trouve entre les tensions de seuil VR1 et VR2 de l'amplificateur 14. La constante de temps R19 - C de l'intégrateur engendre alors une courbe de déclenchement LR à long retard. Pour des courts-circuits dont l'intensité est située entre le seuil IS de déclenchement à court retard et le seuil de déclenchement instantané, la tension Ve est supérieure à la deuxième tension de seuil VR2 ajustée par le commuta- teur à résistances R13 à R16. Il en résulte une modification de la constante de temps de l'intégrateur engendrant une courbe de déclenchement CR à court retard. Dans les deux cas de déclenchement CR ou LR du circuit 42, le thyristor Q2 est rendu conducteur au bout d'un temps t lorsque la tension de sortie V5 délivrée par l'amplificateur intégrateur 14 atteint la tension de seuil Vo du détecteur de niveau 16.The timed trip circuit 42 intervenes when the intensity of the fault current is below the instantaneous trip threshold. The voltage V applied to the input (+) of the integrating amplifier 14 depends on the intensity of the current to be monitored and on the proportionality factor "a" determined by the prior setting of the resistive selector 52. For low overloads of which l intensity is lower than the short-delay tripping threshold I S (fig. 4), the voltage value V is between the threshold voltages V R1 and V R2 of the amplifier 14. The time constant R 19 - C of the integrator then generates a long delay LR trigger curve. For short circuits whose intensity is between the I S threshold for short delay tripping and the triggering instant, the voltage V e is greater than the second threshold voltage V R2 adjusted by the commutative t eur resistors R13 to R16. This results in a modification of the time constant of the integrator generating a tripping curve CR with short delay. In the two cases of triggering CR or LR of the circuit 42, the thyristor Q 2 is made conductive after a time t when the output voltage V5 delivered by the integrating amplifier 14 reaches the threshold voltage V o of the detector level 16.

On remarque que la double fonction du circuit de déclenchement temporisé 42 à court retard ou à long retard est obtenue avec un seul amplificateur intégrateur 14. La structure du déclencheur électronique 32 est ainsi simplifiée à un minimum de composants et présente un encombrement réduit, compatible avec le volume des disjoncteurs basse tension à boîtier moulé de calibres compris entre 250 A et 1000 A.Note that the dual function of the delayed trigger circuit 42 with short delay or long delay is obtained with a single integrating amplifier 14. The structure of the electronic trigger 32 is thus simplified to a minimum of components and has a reduced bulk, compatible with the volume of low voltage circuit breakers with molded casing of ratings between 250 A and 1000 A.

L'invention n'est bien entendu nullement limitée aux modes de mise en oeuvre plus particulièrement décrits et représentés aux dessins annexés, mais elle s'étend bien au contraire à toute variante restant dans le cadre des équivalences électroniques, notamment celle dans laquelle le réglage de la tension Ve et des tensions de seuil VR1 et VR2 de l'amplificateur intégrateur 14 du circuit de déclenchement temporisé 42 s'effectue par des moyens d'ajustage ne comprenant pas de résistances, et que la modification de la constante de temps de l'intégrateur s'opère par variation de la valeur du condensateur C de contre réaction. On remarque que la tension aux bornes du condensateur C de contre-réaction est l'image de la température. Lorsque le courant varie autour du courant de réglage, l'image thermique refroidit d'autant plus vite que le courant est plus faible.The invention is of course in no way limited to the modes of implementation more particularly described and represented in the accompanying drawings, but it extends quite the contrary to any variant remaining within the framework of electronic equivalences, in particular that in which the adjustment of the voltage V e and of the threshold voltages V R1 and V R2 of the integrating amplifier 14 of the timed tripping circuit 42 is effected by adjustment means not comprising resistors, and that the modification of the constant of Integrator time is operated by varying the value of the feedback capacitor C. Note that the voltage across the feedback capacitor C is the temperature image. When the current varies around the setting current, the thermal image cools the faster the lower the current.

Claims (8)

1. Déclencheur électronique associé à un disjoncteur de protection d'un réseau à courant alternatif, comprenant: - un capteur de courant pour mesurer l'intensité du courant circulant dans chaque ligne R,S,T du réseau, - un circuit de déclenchement temporisé destiné à contrôler le signal représentatif du courant délivré par le capteur, et comportant un générateur de fonction non linéaire susceptible d'élaborer par approximation la caractéristique de déclenchement à temps inverse du disjoncteur, - un détecteur de niveau délivrant un ordre de commande à un organe de commutation lorsque le signal de sortie du circuit de déclenchement temporisé dépasse un seuil prédéterminé en réponse à une augmentation excessive du courant de ligne, - et une bobine de déclenchement dont l'excitation est pilotée par l'organe de commutation pour provoquer l'ouverture des contacts du disjoncteur,
caractérisé par le fait que le générateur de fonction non linéaire est formé par un opérateur analogique intégrateur (10, 20, 30) comprenant un condensateur C de contre réaction et deux entrées en opposition de phase dont l'une recueille au moi ns un signal de référence correspondant à une tension de seuil prédéterminée VR1, VR2' VR3 et dont l'autre reçoit le signal représentatif du courant à surveiller par l'intermédiaire d'un sélecteur (52), le temps de déclenchement t du circuit de déclenchement temporisé (42) étant assimilé à la relation
Figure imgb0006
définie par le signal de sortie intégré de l'opérateur, les paramètres L et c représentant respectivement la constante de temps et la tension de seuil VR1, VR2, V R3 de l'intégrateur, b la tension de seuil V du détecteur de niveau (18) agencé à la sortie de l'opérateur (10, 20, 30) et a un coefficient de proportionalité ajusté par le sélecteur (52).1. Electronic trip device associated with an AC circuit breaker, comprising: - a current sensor to measure the intensity of the current flowing in each line R, S, T of the network, a timed tripping circuit intended to control the signal representative of the current delivered by the sensor, and comprising a non-linear function generator capable of developing by approximation the tripping characteristic of inverse time of the circuit breaker, a level detector delivering a control command to a switching device when the output signal of the timed tripping circuit exceeds a predetermined threshold in response to an excessive increase in the line current, - and a trip coil, the excitation of which is controlled by the switching device to cause the opening of the contacts of the circuit breaker,
characterized by the fact that the non-linear function generator is formed by an integrating analog operator (10, 20, 30) comprising a feedback capacitor C and two inputs in phase opposition, one of which collects at the ns signal reference corresponding to a predetermined threshold voltage V R1 , V R2 ' V R3 and the other of which receives the signal representative of the current to be monitored by means of a selector (52), the tripping time t of the tripping circuit timed (42) being assimilated to the relation
Figure imgb0006
 defined by the operator's integrated output signal, the parameters L and c respectively representing the time constant and the threshold voltage V R1 , V R2 , V R3 of the integrator, b the threshold voltage V of the detector level (18) arranged at the operator's output (10, 20, 30) and has a proportionality coefficient adjusted by the selector (52). 2. Déclencheur électronique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'opérateur analogique intégrateur (10, 20, 30) du circuit de déclenchement temporisé (42) se compose d'un amplificateur opérationnel (14) dont le condensateur C de contre réaction détermine la constante de temps de l'intégrateur avec une résistance (R, R1, R2, R3, R19, 54) connectée dans le circuit d'entrée soumis à la tension de seuil VR1, VR2' VR3.2. Electronic trip device according to claim 1, characterized in that the integrating analog operator (10, 20, 30) of the timed tripping circuit (42) consists of an operational amplifier (14) whose feedback capacitor C determines the time constant of the integrator with a resistor (R, R 1 , R 2 , R 3 , R 19 , 54) connected in the input circuit subjected to the threshold voltage V R1 , VR2 'V R3 . 3. Déclencheur électronique selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'amplificateur (14) intégrateur présente au moins une première constante de temps appropriée à une protection à long retard LR contre les surintensités lorsque la valeur de la tension d'entrée Ve correspondant au signal représentatif du courant à surveiller est comprise entre les valeurs de référence d'une première VR1 et d'une deuxième VR2 tensions de seuil, et une seconde constante temps inférieure à la première pour une protection à court-retard CR contre les courts-circuits lorsque la tension d'entrée V est supérieure à la deuxième tension de seuil VR2' la variation de la constante de temps pour le changement du mode de déclenchement temporisé à LR ou à CR s'effectuant automatiquement en fonction de la valeur de cette deuxième tension VR2 qui détermine le seuil IS de déclenchement à court-retard.3. Electronic trip device according to claim 2, characterized in that the integrating amplifier (14) has at least a first time constant suitable for long-delay protection LR against overcurrents when the value of the input voltage V e corresponding to the signal representative of the current to be monitored is between the reference values of a first V R1 and of a second V R2 threshold voltages, and a second time constant less than the first for short-delay protection CR against short-circuits when the input voltage V is greater than the second threshold voltage V R2 ′ the variation of the time constant for the change of the timed tripping mode to LR or to CR being carried out automatically as a function of the value of this second voltage V R2 which determines the short-delay tripping threshold I S. 4. Déclencheur électronique selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la deuxième tension de seuil VR2 est ajustée par un commutateur à résistance R13 à R16 ou un potentiomètre connecté à l'entrée déphaseuse de l'amplificateur intégrateur (14) par l'intermédiaire d'une diode D, D2.4. Electronic trip device according to claim 3, characterized in that the second threshold voltage V R2 is adjusted by a resistance switch R 13 to R 16 or a potentiometer connected to the phase shift input of the integrating amplifier (14) via a diode D, D 2 . 5. Déclencheur électronique selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le condensateur C de contre réaction est branché entre la sortie et l'entrée déphaseuse de l'amplificateur intégrateur (14), l'autre entrée de l'amplificateur (14) étant connecté au sélecteur (52) par l'intermédiaire d'un détecteur de crête (50).5. Electronic trip device according to claim 4, characterized in that the feedback capacitor C is connected between the output and the phase shift input of the integrating amplifier (14), the other input of the amplifier (14) being connected to the selector (52) via a peak detector (50). 6. Déclencheur électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le détecteur de niveau (18) comprend une première entrée portée au potentiel du seuil V , et une deuxième entrée reliée à la sortie de l'amplificateur intégrateur (14) par une première diode D5, et à la sortie d'un circuit déclencheur instantané (44) par une deuxième diode D4.6. Electronic trip device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the level detector (18) comprises a first input brought to the potential of the threshold V, and a second input connected to the output of the integrating amplifier (14) by a first diode D 5 , and to the output of an instantaneous trip circuit (44) by a second diode D 4 . 7. Déclencheur électronique selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le circuit déclencheur instantané (44) comporte un pont résistif R6 - R7 branché en parallèle aux bornes du sélecteur (52) et alimenté par un amplificateur différentiel A1 dont les entrées sont connectées à une résistance RM de mesure du courant délivré par le capteur (36R, 36S, 36T).7. Electronic trip device according to claim 6, characterized in that the instantaneous trip circuit (44) comprises a resistive bridge R 6 - R 7 connected in parallel to the terminals of the selector (52) and supplied by a differential amplifier A 1 , the inputs are connected to a resistor R M for measuring the current delivered by the sensor (36R, 36S, 36T). 8. Déclencheur selon la revendication 4, 5, 6 ou 7, caractérisé par le fait qu'un diviseur potentiométrique à deux résistances (R15, R16) introduit la tension de seuil VR2 par son rapport de division et le terme résistif R2 par sa résistance interne.8. Trigger according to claim 4, 5, 6 or 7, characterized in that a potentiometric divider with two resistors (R 15 , R 16 ) introduces the threshold voltage VR 2 by its division ratio and the term resistive R 2 by its internal resistance.
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